Stage Ingénieur R&D : Etude des flux d'évaporation des espèces métalliques volatiles en fusion VAR F/H

Description de l'offre

Framatome emploie le procédé de refusion à arc sous vide (VAR) sur son site d'Ugine pour fabriquer des lingots d'alliages de zirconium de haute pureté, destinés aux secteurs nucléaire, aéronautique et médical.

Afin d'analyser les mécanismes physico-chimiques au sein de la zone réactionnelle interélectrodes du four de fusion, le CRC associe démarches numériques et expérimentales en partenariat avec l'Université de Grenoble et l'Université Bretagne Sud. Cette zone étant inaccessible dans les équipements industriels, l'apparition du plasma et la dynamique de l'arc demeurent mal comprises et peu documentées. Une thèse est en cours pour recréer ces phénomènes sur un banc d'essai en laboratoire et concevoir des modèles numériques transposables à l'échelle industrielle.

Le stage se déroule au sein de l'équipe thermodynamique, modélisation, optimisation des procédés du laboratoire SIMaP de l'Université de Grenoble, spécialisée dans les diagrammes de phase et la thermodynamique de la phase gazeuse des matériaux. Le sujet vise à déterminer les flux d'évaporation des espèces métalliques volatiles sous des conditions de basse pression et de très hautes températures.

Les activités confiées incluent :

·  Réaliser une recherche bibliographique axée sur les phénomènes du procédé VAR, en particulier au niveau de la zone interélectrode.
·  Analyser les condensats issus du banc d'essai selon diverses configurations, au SIMaP ou au CRC, pour évaluer leur porosité, leur topographie de surface, leur structure, leur composition chimique et leur origine (en utilisant notamment le MEB/EDX et la microsonde de Casting).
·  Examiner les composés volatils des alliages stables de zirconium par spectrométrie de masse en cellule de Knudsen.
·  Effectuer des calculs thermodynamiques dans le but de cartographier spatialement les flux d'évaporation provenant des électrodes durant l'arc électrique, dans les conditions de haute température et basse pression générant les condensats.

Les résultats serviront à paramétrer les modèles numériques élaborés à Lorient au sein de l'IRDL de l'Université Bretagne Sud, où se trouve le banc expérimental. Les recherches s'effectueront en lien étroit avec le doctorant de l'IRDL et le Centre de Recherche Composant de Framatome.

Le stage a lieu au laboratoire SIMaP à l'Université de Grenoble, avec des interactions prévues avec le CRC de Framatome et l'IRDL situé à Lorient.